Question

8．某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．
（1）将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
（2）如图所示，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺在支座上的位置，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．测量并记录物体悬挂点到支座的距离L₁和刻度尺重心到支座的距离L₂；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m=$\frac{{ML}_{1}}{{L}_{2}}$（用题目中所给物理量表示）．

Answer 1

分析 此题的关键在于找出中心，并知道第二次平衡后，中心到支点的位置为直尺重力的力臂，根据杠杆平衡的条件可求出直尺的质量．

解答 解：（1）从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．当直尺平放在刀口（支点）上，平衡后，此处为重心；
（2）由图可知，将质量为M的物体挂在刻度尺左边某一位置，移动刻度尺在支座上的位置，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡，需要测量并记录物体悬挂点到支座的距离L₁和刻度尺重心到支座的距离L₂；
（3）根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知G₁L₁=G×L₂，
即M₁gL₁=mgL₂，
所以直尺的质量m=$\frac{{ML}_{1}}{{L}_{2}}$．
故答案为：（1）重心；
（2）刻度尺重心到支座；
（3）$\frac{{ML}_{1}}{{L}_{2}}$．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用，知道使直尺在水平位置平衡是为了直接读出力臂，利用杠杆平衡条件求直尺的质量，有新意！